JPH01283359A - Plasma treatment apparatus - Google Patents

Plasma treatment apparatus

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Publication number
JPH01283359A
JPH01283359A JP11052988A JP11052988A JPH01283359A JP H01283359 A JPH01283359 A JP H01283359A JP 11052988 A JP11052988 A JP 11052988A JP 11052988 A JP11052988 A JP 11052988A JP H01283359 A JPH01283359 A JP H01283359A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
plasma
generation chamber
plasma generation
cavity resonator
processing apparatus
Prior art date
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Pending
Application number
JP11052988A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Mitsuo Tokuda
徳田 光雄
Hirohisa Usuami
薄網 弘久
Toru Otsubo
徹 大坪
Yasuhiro Yamaguchi
泰広 山口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP11052988A priority Critical patent/JPH01283359A/en
Publication of JPH01283359A publication Critical patent/JPH01283359A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To easily connect a plasma production chamber and a cavity resonator into service condition by detachably constituting both in a state where mutual functions are maintained. CONSTITUTION:A plasma production chamber 6 is held in a vacuum atmosphere, where a plasma is generated and maintained. Microwave energy is stored and increased in a cavity resonator 1. The plasma formation chamber 6 and the cavity resonator 1 are detachably constituted in a state where mutual functions are maintained. A slit is provided on the plasma production chamber-side of the cavity resonator, and a member transmitting microwaves and keeping the plasma production chamber in a vacuum state is disposed on the plasma production chamber side of the slit. Further, a second plasma-generating means is provided to the inside of the plasma production chamber. By this method, the plasma production chamber and the cavity resonator can be easily connected into service condition.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野」 本発明は、低温プラズマを用いた半導体素子の製造に使
用するプラズマ処理装置に係り、特にCVD、エツチン
グ、スパッタ、アyソンク等)各技術の高速処理に好適
なプラズマ処理袋fに関する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Field of Application] The present invention relates to a plasma processing apparatus used for manufacturing semiconductor devices using low-temperature plasma, and particularly relates to various technologies such as CVD, etching, sputtering, eye-sonking, etc. The present invention relates to a plasma processing bag f suitable for high-speed processing.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

低温プラズマを用いた装置を大別すれば、真空中で平行
平板の電極の一方に10 KHz〜30MH2程度の高
周波電圧を印加して、プラズマを発生させる技術を用い
るもの(半導体研究18; Pi2?〜Pi 70 。
Devices that use low-temperature plasma can be roughly divided into those that use technology to generate plasma by applying a high-frequency voltage of about 10 KHz to 30 MH2 to one side of parallel plate electrodes in a vacuum (Semiconductor Research 18; Pi2? ~Pi70.

半導体イm究19;P225〜P267 )と、2.4
501−Izのマイクロ波を真空室へ導入してプラズマ
を発生させる技術を用いるものとがある。従来、これら
の技術のうちで、平行平板の電極による技術が王として
用いられてきた。
Semiconductor Imaging 19; P225-P267) and 2.4
Some use a technique of introducing 501-Iz microwaves into a vacuum chamber to generate plasma. Conventionally, among these techniques, the technique using parallel plate electrodes has been most commonly used.

一方、半導体素子の微細化に伴い、プラズマ処理時に発
生するイオンの衝撃により素子特性が影響を受けること
が問題になってきた。さらに、処理能力の向上のために
処理速度を上げることが要請されている。
On the other hand, with the miniaturization of semiconductor devices, it has become a problem that device characteristics are affected by ion bombardment generated during plasma processing. Furthermore, there is a demand for increasing processing speed in order to improve processing capacity.

処理速度を高める場合、単にプラズマの密度あるいけラ
ジカル(イオン化直前の活性粒子)濃度を高めるだけで
は不十分である。プラズマ処理によるドライエツチング
や、プラズマcVDではイオンのエネルギーが重要な役
割を果たしている。
When increasing the processing speed, it is not sufficient to simply increase the density of the plasma or the concentration of radicals (active particles just before ionization). Ion energy plays an important role in dry etching by plasma processing and plasma CVD.

ドライエツチングの場合、イオンのエネルギーが大きす
ぎると、下地の膜が削られたり、結晶構造に影響を与え
、素子特性が劣化する。また、小さすぎるとエツチング
而に形成されるポリマーの除去が十分行われず、エツチ
ング速度が低下する。
In the case of dry etching, if the energy of the ions is too high, the underlying film may be etched away, the crystal structure may be affected, and device characteristics may deteriorate. On the other hand, if it is too small, the polymer formed during etching will not be removed sufficiently and the etching rate will decrease.

または、逆に;j41Jマーによる保穫膜が形成さnず
Or, conversely; no protective film is formed by the j41J mer.

パターンの側面がエツチングされ、パターンの寸法オ′
々度が悪くなるといった問題が発生する。
The sides of the pattern are etched and the dimensions of the pattern are etched.
Problems arise, such as the condition getting worse every time.

プラズマCVDでも、イオンのエネルギーが弱いと膜組
成が粗となり、エネルギーが強いと密になるというよう
に、イオンエネルギーが成膜に影響する。
In plasma CVD as well, ion energy influences film formation, such that when the ion energy is low, the film composition becomes coarse, and when the ion energy is high, the film composition becomes dense.

し/こがって、プラズマの高密度化と、イオンエネルギ
ーを適正に制御することが、介装のプラズマ処理に不可
欠である。公知例として、特開昭56−13480号公
報、特開昭56−96841号公報に記載されるような
、マイクロ波を用いた技術が提案されている。
Therefore, high density plasma and appropriate control of ion energy are essential for plasma treatment of intervening materials. As well-known examples, techniques using microwaves have been proposed, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 56-13480 and Japanese Patent Laid-Open No. 56-96841.

マイクロ波によりプラズマを発生させる場合。When generating plasma using microwaves.

マグネトロンにより発生したマイクロ波を低圧にしたプ
ラズマ発生室に放射しても、マイクロ波の電界強度が十
分でないため、電子に十分なエネルギーが供給きれず、
プラズマを発生させることは困難である。したがって、
マイクロ波に工9プラズマを発生させるためl/′Cは
、電子が@場と垂直な平1mを回転させるサイクロトロ
ン周彼数とマイクロ波の周波数を合致させ、共鳴状態に
して電子にエネルギーを供給する方法と、マイクロ波を
空洞共振器に放射してマイクロ波の振幅を大きくし、電
界強度を強めて電子にエネルギーを供給する方法の二つ
がある。前者が特開昭56−13480号公報に記載さ
れている技術で、有磁場マイクロ波、あるいはW OR
(Blectron Cyclotron Re5on
ance )法と呼ばれている。後者は特開昭56−9
6841号公報に記載されている技術である。
Even if microwaves generated by a magnetron are emitted into a low-pressure plasma generation chamber, the electric field strength of the microwaves is insufficient, so sufficient energy cannot be supplied to the electrons.
Generating plasma is difficult. therefore,
In order to generate plasma using microwaves, l/'C matches the frequency of the microwave with the frequency of the cyclotron, in which electrons rotate in a plane 1 meter perpendicular to the field, and supplies energy to the electrons by creating a resonance state. There are two methods: one is to radiate microwaves into a cavity, the amplitude of the microwaves is increased, the electric field strength is strengthened, and the other is to supply energy to the electrons. The former is the technology described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-13480, which uses magnetic field microwaves or WOR
(Blectron Cyclotron Re5on
ance) law. The latter is published in Japanese Patent Application Publication No. 56-9.
This is a technique described in Japanese Patent No. 6841.

マイクロe、により発生したプラズマでは、マイクロ波
より電子へ直接エネルギーを供給されるために、プラズ
マと基板との間に形成されるシース間電圧はほとんど変
化しない。したがって、基板を載せる電極に高周波電圧
を印加し、シース間電圧を任意にコントロールすること
により、高速化に必要な高いプラズマ密度と適正なイオ
ンエネルギーに制御できる。
In the plasma generated by the micro-e, since energy is directly supplied to the electrons by the microwave, the inter-sheath voltage formed between the plasma and the substrate hardly changes. Therefore, by applying a high frequency voltage to the electrode on which the substrate is placed and arbitrarily controlling the voltage between the sheaths, it is possible to control the high plasma density and appropriate ion energy required for high speed.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

プラズマ処理では、イオンのエネルギーが重要な役割を
来たすことはさきに述べた。
As mentioned earlier, ion energy plays an important role in plasma processing.

従来技術の中でEOR方式では、特開昭56−1648
0号公報に記載されているように、基板を載せた電極に
高周波電圧を印加すると、この電極の対向する側にはア
ース電極がないため、高周波電流は周囲処理室との間に
流れ、基板上でのイオンエネルギーの効果が基板周囲で
強く、中心部で弱くなり、基板全体を均一な条件で処理
できないという問題があった。
Among the conventional technologies, the EOR method is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-1648.
As described in Publication No. 0, when a high frequency voltage is applied to the electrode on which the substrate is placed, since there is no ground electrode on the opposite side of this electrode, the high frequency current flows between the surrounding processing chamber and the substrate. There was a problem in that the effect of the ion energy on the substrate was strong around the substrate and weak at the center, making it impossible to process the entire substrate under uniform conditions.

また、空洞共振器を使った方式では、空洞共振器の中で
プラズマを発生させる構造のため、プラズマが発生する
と、マイクロ波の波長がプラズマの密度により変化する
ため、共振条件が満たされず、プラズマが不安定になる
という問題があった。
In addition, in the method using a cavity resonator, the structure generates plasma inside the cavity, so when plasma is generated, the wavelength of the microwave changes depending on the density of the plasma, so the resonance condition is not satisfied and the plasma is generated. The problem was that it became unstable.

すなわち、プラズマが発生するまでは、共振条件が満足
されているため、マイクロ波の電界強度が強くなり、プ
ラズマが発生する。しかし、プラズマが発生し、プラズ
マ密度が高くなると、マイクロ波の波長が変わり、共振
条件が満たされなくなって電界強度が小さくなる。そし
て、電子へのエネルギーの供給が低下し、プラズマ密度
が低下する。プラズマ密度が低下すると、共振条件が満
たされ、再びプラズマ密度が高まる。このような現象の
ため、プラズマを安定に発生させることは困難であった
That is, until plasma is generated, the resonance condition is satisfied, so the electric field strength of the microwave increases and plasma is generated. However, when plasma is generated and the plasma density increases, the wavelength of the microwave changes, the resonance condition is no longer satisfied, and the electric field strength decreases. Then, the supply of energy to the electrons decreases, and the plasma density decreases. When the plasma density decreases, the resonance condition is satisfied and the plasma density increases again. Because of this phenomenon, it has been difficult to generate plasma stably.

まだ、これらのプラズマから基板(て入射するイオンの
エネルギーを制御するだめ、高周波電圧印加電極を空洞
共振器内に設けると、マイクロ波の反射等が発生し、プ
ラズマはさらに不安定になるという問題があった。
However, in order to control the energy of ions entering the substrate from these plasmas, there is still the problem that if a high-frequency voltage applying electrode is installed inside the cavity resonator, microwave reflection will occur and the plasma will become even more unstable. was there.

エツチング処理を数多く繰り返しているうちに、プラズ
マ発生室の内部壁面に反応生成物の一部が付着し、次第
にエツチング特性が劣化したり、異物となって処理対象
に付着し、歩留まりが低下する。したがって、定期的に
プラズマ発生室を開放し、内部をクリーニングする必要
がある。これに対して、従来技術では、プラズマ発生室
の保守。
As the etching process is repeated many times, some of the reaction products adhere to the inner wall surface of the plasma generation chamber, gradually deteriorating the etching characteristics, or becoming foreign matter that adheres to the object to be processed, resulting in a decrease in yield. Therefore, it is necessary to periodically open the plasma generation chamber and clean the inside. In contrast, conventional technology requires maintenance of the plasma generation chamber.

点検の際の1作業性、再現性について配慮されていなか
った。
No consideration was given to workability and reproducibility during inspection.

本発明の目的は、前記従来技術の問題を解決しプラズマ
発生室の保守2点検に際する作業性および再現性を向上
でき、処理対象に入射するイオンエネルギーを、処理対
象上の全面にわたって均一に作用させることができ、プ
ラズマの安定度を大幅に向上させかつスリットが設けら
れている板の熱変形を防止でき、また処理対象上のレジ
スト膜をアッシング処理でき、しかも前記アッシング処
理を的確に行い得るプラズマ処理装置を提供することに
ある。
An object of the present invention is to solve the problems of the prior art described above, to improve workability and reproducibility during maintenance and inspection of a plasma generation chamber, and to uniformly distribute ion energy incident on a processing object over the entire surface of the processing object. This method greatly improves the stability of the plasma and prevents thermal deformation of the plate provided with the slits, and also allows the resist film on the processing target to be ashed, and the ashing processing can be performed accurately. The object of the present invention is to provide a plasma processing apparatus that can obtain the desired results.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

本発明では、前記目的を達成するため、真空雰囲気に保
持され、プラズマを発生させかつ発生したプラズマを維
持するプラズマ発生室と、マイクロ波のエネルギーを蓄
積しかつ増大させる空洞共振器とを有し、これらプラズ
マ発生室と空洞共振器とを互いに機能を維持した状態で
取り外し可能に構成している。
In order to achieve the above object, the present invention includes a plasma generation chamber that is maintained in a vacuum atmosphere, generates plasma and maintains the generated plasma, and a cavity resonator that accumulates and increases microwave energy. The plasma generation chamber and the cavity resonator are configured to be removable while maintaining their functions.

前記空洞共振器におけるプラズマ発生室側において、プ
ラズマ発生室内に設置された電極と対向する位置に、空
洞共振器からプラズマ発生室にマイクロ波を供給するス
リットを設けている。
On the plasma generation chamber side of the cavity resonator, a slit for supplying microwaves from the cavity resonator to the plasma generation chamber is provided at a position facing an electrode installed in the plasma generation chamber.

前記空洞共振器に設けられたスリットのプラズマ発生室
側に、マイクロ波を透過する制料で形成されかつプラズ
マ発生室を真空状態に維持する部材を配置している。
A member made of a material that transmits microwaves and that maintains the plasma generation chamber in a vacuum state is disposed on the plasma generation chamber side of the slit provided in the cavity resonator.

前記プラズマ発生室を真空状態に維持する部材は1石英
からなるガラスで構成され、またはアルミナからなるセ
ラミックスで構成されている。
The member for maintaining the plasma generation chamber in a vacuum state is made of glass made of quartz or ceramic made of alumina.

前記プラズマ発生室の内部に、第2の7°プラズマ生手
段を設けている。
A second 7° plasma generation means is provided inside the plasma generation chamber.

前記第2のプラズマ発生手段は、高電圧発生電源と、こ
れに接続された一対の電極とで構成されている。
The second plasma generating means includes a high voltage generating power source and a pair of electrodes connected to the high voltage generating power source.

前記一対の電極は、基板搭載用のステージと、空洞共振
器とで構成されている。
The pair of electrodes includes a stage for mounting a substrate and a cavity resonator.

そして、前記高電圧発生電源には、高周波を含む交流電
源、または直流′電源が用いられている。
As the high voltage generating power source, an AC power source or a DC power source including a high frequency is used.

〔作用〕[Effect]

本発明では、グラヌマ発生室と空洞共振器とを互いに機
能を維持した状態で取り外し可能に構成しているので、
プラズマ発生室内の保守1点検に際して、プラズマ発生
室を容易に開放でき、また共振器特性を変えることなく
、プラズマ発生室と空洞共振器とを使用状態に容易に結
合することができる。
In the present invention, since the granuma generation chamber and the cavity resonator are configured to be removable while maintaining their functions,
At the time of maintenance inspection inside the plasma generation chamber, the plasma generation chamber can be easily opened, and the plasma generation chamber and the cavity resonator can be easily coupled to the operating state without changing the resonator characteristics.

また1本発明では空洞共振器におけるプラズマ発生室側
において、プラズマ発生室内に設置された電極と対向す
る位置に、マイクロ波を供給するスリットを設けている
ので、高周波電流が電極上で均等に流れる結果、処理対
象上の全面にわたって、イオンのエネルギーを均一に作
用させることができる。
In addition, in the present invention, on the plasma generation chamber side of the cavity resonator, a slit for supplying microwaves is provided at a position facing the electrode installed in the plasma generation chamber, so that the high frequency current flows evenly on the electrode. As a result, the energy of the ions can be applied uniformly over the entire surface of the object to be processed.

さらに5本発明では空洞共振器に設けられた前記スリッ
トのプラズマ発生室側に、マイクロ波を透過する材料で
形成されかつプラズマ発生室を真空状初に維持する部材
を配置しているので、スリットが直接プラズマに触れな
いため、プラズマの密度の相違によるスリット毎のマイ
クロ波放射強度のばらつきを大幅に改善でき、−f:の
結果プラズマの安定度を格段に向上させることができ、
−1:たスリットが設けられている板の、プラズマによ
る加熱を防止できるので、この板の熱変形を防ぐことか
り能となる。
Furthermore, in the present invention, a member made of a material that transmits microwaves and that maintains the plasma generation chamber in a vacuum state is disposed on the plasma generation chamber side of the slit provided in the cavity resonator. Since it does not touch the plasma directly, it is possible to significantly improve the variation in microwave radiation intensity from slit due to differences in plasma density, and as a result of -f:, the stability of the plasma can be significantly improved.
-1: The plate provided with the slits can be prevented from being heated by the plasma, making it possible to prevent thermal deformation of the plate.

さらにまた、プラズマ発生室を真空状態に維持する前記
部材を石英からなるガラス、またはアルミナからなるセ
ラミックスにより構成しているので、スリットが設けら
れている板の熱変形をより一層効果的に防止でき、特に
石英からなるガラスで構成した時は、重金属等の不純物
による汚染からプラズマ発生室を保護することができる
Furthermore, since the member that maintains the plasma generation chamber in a vacuum state is made of glass made of quartz or ceramic made of alumina, it is possible to more effectively prevent thermal deformation of the plate provided with the slits. In particular, when it is made of glass made of quartz, the plasma generation chamber can be protected from contamination by impurities such as heavy metals.

そして1本発明ではプラズマ発生室の内部に。In the present invention, inside the plasma generation chamber.

第2のプラズマ発生手段を設けており、この第2のプラ
ズマ発生手段に酸素ガスを導入し、プラズマを発生させ
ることにより、酸素ガスがラジカル状となり、この酸素
ラジカルにより処理対象のレジスト膜をアッシング処理
することができる。
A second plasma generation means is provided, and by introducing oxygen gas into the second plasma generation means and generating plasma, the oxygen gas becomes radicals, and the resist film to be processed is ashed by the oxygen radicals. can be processed.

しかも1本発明では前記第2のプラズマ発生手段を高電
圧発生電源と、一対の電極とで構成し、さらに前記一対
の電極を基板搭載用のステージと、空洞共振器とで構成
しているので、前記アッシング処理を的確に行うことが
可能となる。
Moreover, in the present invention, the second plasma generating means is constituted by a high voltage generating power source and a pair of electrodes, and furthermore, the pair of electrodes is constituted by a stage for mounting the substrate and a cavity resonator. , it becomes possible to perform the ashing process accurately.

また5本発明では前記第2のプラズマ発生手段の高電圧
発生電源として、交流電源と直流を源のいずれを採用し
ても、前記アッシング処理を的確に行うことができる。
Furthermore, in the present invention, the ashing process can be performed accurately regardless of whether an AC power source or a DC source is employed as the high voltage generating power source of the second plasma generating means.

〔実施Pンリ〕[Implementation Pnuri]

以下1本発明の実施例を図面により説明する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

第1図は本発明の第1の実施例金示す縦断正面図、第2
図、第3図および第4図はそれぞれスリット板の色々な
実施例を示す平面図である。
Fig. 1 is a longitudinal sectional front view showing the first embodiment of the present invention;
3 and 4 are plan views showing various embodiments of the slit plate, respectively.

その第1図に示す実施例のプラズマ処理装置は、空洞共
振器1と、この空洞共振器1内にマイクロ波を導入する
導波管2と、マグネトロン6と、プラズマ発生室6と、
空洞共振器1におけるプラズマ発生室6側に設けられた
スリット板5と、このスリット板5におけるプラズマ発
生室6側に配置された石英板4と、プラズマ発生室乙に
設置された′電極7と、高周波電源11と、プラズマ発
生室6内にプラズマ処理用ガスを供給するガス供給管9
と、プラズマ発生室6内を真空引きするガス排気管10
と、これに接続された真空ポンプ(心示せず)と、プラ
ズマ発生室6内の内周面に取り付けられた石英円筒15
と、プラズマ発生室6の内側の底面に取り付けられた石
英リング16と、電極7の上面に処理対象である基板1
2を保持する基板ホルダ17とを備えて構成されている
The plasma processing apparatus of the embodiment shown in FIG. 1 includes a cavity resonator 1, a waveguide 2 for introducing microwaves into the cavity resonator 1, a magnetron 6, a plasma generation chamber 6,
A slit plate 5 provided on the plasma generation chamber 6 side in the cavity resonator 1, a quartz plate 4 placed on the plasma generation chamber 6 side in this slit plate 5, and an electrode 7 installed in the plasma generation chamber B. , a high frequency power supply 11, and a gas supply pipe 9 for supplying plasma processing gas into the plasma generation chamber 6.
and a gas exhaust pipe 10 that evacuates the inside of the plasma generation chamber 6.
, a vacuum pump (center not shown) connected to this, and a quartz cylinder 15 attached to the inner peripheral surface of the plasma generation chamber 6
, a quartz ring 16 attached to the inner bottom of the plasma generation chamber 6, and a substrate 1 to be processed on the upper surface of the electrode 7.
2, and a substrate holder 17 for holding the substrate 2.

@記空洞共撮器1は、 EOIモードの円形に形成され
ている。この空洞共振器1には、導波管2を通じてマグ
ネトロン3かうマイクロ波が供給されるようになってい
る。
@The cavity common camera unit 1 is formed into a circular shape in EOI mode. Microwaves from a magnetron 3 are supplied to the cavity resonator 1 through a waveguide 2.

前記導波管2は、EOIモードとの結合をよくするため
、円形の空洞共振器1に対して、偏心させて取り付けら
れている。
The waveguide 2 is eccentrically attached to the circular cavity resonator 1 in order to improve coupling with the EOI mode.

前記スリット板5には、EOI モードの電界に対して
、第2図、第5図、第4図に示すように、直角方向にリ
ング状のスリン) 5a;5b、5cが形成されており
、第1図に示す実施例では第2図に示す形状のスリット
5aを有するスリット板5が取り付けられている。各ス
リットの長さは、2.45GH2のマイクロ波を用いる
場合、スリットからのマイクロ波の放射をよくするため
、マイクロ波の172波長に当たる60器以上の寸法と
さ汎ている。また、スリット板5はプラズマ発生室6内
に設置された電極7に対向する位置に配置され、スリッ
トを通じて空洞共振器1かもプラズマ発生室6にマイク
ロ波を供給するようになっている。
On the slit plate 5, ring-shaped slits (5a, 5b, 5c) are formed in the direction perpendicular to the electric field of the EOI mode, as shown in FIGS. 2, 5, and 4. In the embodiment shown in FIG. 1, a slit plate 5 having a slit 5a having the shape shown in FIG. 2 is attached. When using a microwave of 2.45 GH2, the length of each slit is widened to a dimension of 60 mm or more, which corresponds to 172 wavelengths of the microwave, in order to improve the radiation of the microwave from the slit. Further, the slit plate 5 is arranged at a position facing the electrode 7 installed in the plasma generation chamber 6, and the cavity resonator 1 also supplies microwaves to the plasma generation chamber 6 through the slit.

前記空洞共振器1とスリット板5とは、アースに接続さ
れている。
The cavity resonator 1 and the slit plate 5 are connected to ground.

マイクロ波のエネルギーを蓄積しかつ増大させる空洞共
振器1と、真空雰囲気に保持され、プラズマを発生させ
かつ発生したプラズマを維持するプラズマ発生室6とは
、互いにその機能を維持した状態で取り外し可能に構成
されている。
The cavity resonator 1, which stores and increases microwave energy, and the plasma generation chamber 6, which is maintained in a vacuum atmosphere and generates plasma and maintains the generated plasma, can be removed from each other while maintaining their functions. It is composed of

前記プラズマ発生室6は、真空ポンプによりガス排気管
10を通じて排気され、1〜10  Torrの圧力に
コントロールされるようになっている。
The plasma generation chamber 6 is evacuated by a vacuum pump through a gas exhaust pipe 10, and the pressure is controlled at 1 to 10 Torr.

前記電極7は、絶縁材8を介してプラズマ発生室6に固
定されている。この電極7には、高周波電源11が接続
されている。
The electrode 7 is fixed to the plasma generation chamber 6 via an insulating material 8. A high frequency power source 11 is connected to this electrode 7.

前記ガス供給管9には、ガス供給源(図示せず)からプ
ラズマ処理用ガスが設定流量だけ供給されるようになっ
ている。前記ガス供給管9に供給されたプラズマ処理用
ガスは、ガス供給管9から、プラズマ発生室6vc形成
されたガス案内溝6avC導かれ、石英円筒15の円周
方向に等間隔をおいて設けられたガス吹出孔15aを通
じて、プラズマ発生室6の内部へ均一に吹き出すように
なっている。
A plasma processing gas is supplied to the gas supply pipe 9 from a gas supply source (not shown) at a set flow rate. The plasma processing gas supplied to the gas supply pipe 9 is guided from the gas supply pipe 9 to gas guide grooves 6avC formed in a plasma generation chamber 6vC, which are provided at equal intervals in the circumferential direction of the quartz cylinder 15. The gas is uniformly blown into the plasma generation chamber 6 through the gas blowing holes 15a.

前記プラズマ発生室6の上部には、0リング16を介し
て石英板4が配置されている。この石英板4は、押さえ
リング14によりプラズマ発生室6側に固定されている
。前記石英板4は、マイクロ波を透過させ、かつプラズ
マ発生室6を真空状態に維持するようになっている。
A quartz plate 4 is placed above the plasma generation chamber 6 with an O-ring 16 interposed therebetween. This quartz plate 4 is fixed to the plasma generation chamber 6 side by a holding ring 14. The quartz plate 4 transmits microwaves and maintains the plasma generation chamber 6 in a vacuum state.

前記石英板4の上面には、スリット板5を密着させた状
態で空洞共振器1が結合されている。
A cavity resonator 1 is coupled to the upper surface of the quartz plate 4 with a slit plate 5 in close contact therewith.

前記実施例のプラズマ処理装置は1次のように運転され
る。
The plasma processing apparatus of the above embodiment is operated in a first-order manner.

まス、エツチングの場合について説明する。Let us now explain the case of etching.

ガス供給管9よりエツチングガスを供給し、1〜’OT
Orrの圧力に設定した後、フグネトロン6を動作させ
、プラズマを発生させる。
Etching gas is supplied from the gas supply pipe 9, and 1~'OT
After setting the pressure to Orr, the fugnetron 6 is operated to generate plasma.

ガス供給管9より供給されるエツチングガスは、ガス案
内溝6aを経て石英円筒15の上端部に、円周方向に等
間隔を8いて設けられた複数個のガス吹出孔15aから
、電極Z上に載置した基板12の上方へ均等に供給され
る。供給さnたエツチングガスは、プラズマ中で励起さ
れ、イオンやラジカルとなる。
The etching gas supplied from the gas supply pipe 9 passes through the gas guide groove 6a, and from a plurality of gas blowing holes 15a provided at equal intervals in the circumferential direction at the upper end of the quartz cylinder 15, onto the electrode Z. It is evenly supplied above the substrate 12 placed on the substrate 12 . The supplied etching gas is excited in the plasma and becomes ions and radicals.

マイクロ波により発生したプラズマは、マイクロ波がプ
ラズマ中の電子に直接作用するだめ、プラズマと基板1
2間の電位差は20〜30Vのレベルである。したがっ
て、マイクロ波によるプラズマだけでは基板12に入射
するイオンのエネルギーが弱く、異方性エツチングは困
難である。この実施例では、電極7に高周波電源11か
ら高周波電圧を印加し、この電圧によりプラズマ中のイ
オンを加速して基板12へ入射させる。また、そのイオ
ンエネルギーは印加する電圧により任意に制御でき、適
正な値に設定できる。これにより、異方性が高く、高精
度なエツチングが可能となる。
Plasma generated by microwaves is caused by the microwaves directly acting on the electrons in the plasma, and the plasma and substrate 1.
The potential difference between the two is at a level of 20-30V. Therefore, with microwave plasma alone, the energy of ions incident on the substrate 12 is weak, making anisotropic etching difficult. In this embodiment, a high frequency voltage is applied to the electrode 7 from a high frequency power source 11, and the ions in the plasma are accelerated by this voltage and made to enter the substrate 12. Further, the ion energy can be arbitrarily controlled by applying a voltage and can be set to an appropriate value. This enables highly anisotropic and highly accurate etching.

電極7[印加した高周波電流は、プラズマ中を流れ、ア
ース側へ流入する。この高周波電流が均一でなければ、
基板12に入射するイオンのエネルギーが基板12上で
均一にならず、エツチングの速度も基板12上でばらつ
くという不具合が生じる。
Electrode 7 [The applied high-frequency current flows through the plasma and flows into the ground side. If this high frequency current is not uniform,
A problem occurs in that the energy of ions incident on the substrate 12 is not uniform on the substrate 12, and the etching speed also varies on the substrate 12.

しかし、この実施例では′電極7と対向する位置にスリ
ット板5があり、高周波′llt流が電極7上で均等に
流れるようになっている。
However, in this embodiment, a slit plate 5 is provided at a position facing the 'electrode 7', so that the high frequency 'llt current flows evenly over the electrode 7.

従来装置において、サイドエツチングの生じない条件で
のPo1y−8i膜のエツチング特性はエツチング速度
1100n /分、均−性±10%、下地5102膜と
のエツチング速度比6〜7というものであった。この従
来装置でエツチング速度を300 nm7分以上に高め
ると、イオンの入射エネルギーが過大となるため、下地
S10.膜とのエツチング速度比が5以下に低下する。
In the conventional apparatus, the etching characteristics of the Poly-8i film under conditions where side etching does not occur are as follows: etching rate of 1100 n/min, uniformity of ±10%, and etching rate ratio of 6 to 7 with respect to the underlying 5102 film. If the etching rate is increased to 300 nm for 7 minutes or more using this conventional apparatus, the incident energy of the ions will become excessive, so the substrate S10. The etching rate ratio with the film decreases to 5 or less.

また、素子ダメージも発生するため、実用化できなかっ
た。
In addition, element damage also occurred, so it could not be put to practical use.

本発明のこの実施例では、エツチング速度ioo。In this embodiment of the invention, the etch rate is ioo.

nm7分以上、下地5i02膜とのエツチング速度比1
0以−ヒ、均一性+5ヂ以下で有効にエツチングを行う
ことができる。
nm 7 minutes or more, etching speed ratio with underlying 5i02 film 1
Etching can be performed effectively with uniformity of 0 or less and uniformity of +5 or less.

ところで、エツチング処理を数多く繰り返すうちt/j
 、プラズマ発生室乙の内部VCは反応生成物の一部が
壁面に付着することによって残留し、これが欠相にエツ
チング特性を劣化させたつ、異物となって製品に付着す
るだめ5歩留まりが低下してくる。そこで、定期的にプ
ラズマ処理装置のプラズマ発生室を開放して、内部をク
リーニングする必要がある。一方、空洞共振器1とスリ
ット板5は、共振器としての特性を維持させるため、機
械的かつ電気的に強固に結合されている。その理由は、
軸対称性や高さ寸法精度が、機械的のみならず電気的な
面から影響を受けるため、上気的接触の良さが位置によ
って変わったりすると、共振器の特性が変わるので、再
現性が低下するからである。
By the way, as the etching process is repeated many times, t/j
In the internal VC of the plasma generation chamber B, some of the reaction products adhere to the wall surface and remain, and this deteriorates the etching characteristics due to an open phase and becomes foreign matter that adheres to the product, resulting in a decrease in yield. It's coming. Therefore, it is necessary to periodically open the plasma generation chamber of the plasma processing apparatus and clean the inside. On the other hand, the cavity resonator 1 and the slit plate 5 are strongly mechanically and electrically coupled to maintain the characteristics as a resonator. The reason is,
Axial symmetry and height dimensional accuracy are affected not only mechanically but also electrically, so if the quality of upper air contact changes depending on the position, the characteristics of the resonator will change and reproducibility will decrease. Because it does.

この点、本発明のこの実施例ではプラズマ発生室6の内
部の保守1点検に際しても、空洞共振器1とスリット板
5を分離することなく、一体の頂ま、プラズマ発生室6
かも外すことができるため、作業性がよく、かつ再現性
に優れている。なお、保守、クリーニングの不必要な仕
様のものでは、スリット板5は空洞共振器1と一体化す
ることも可能であり、この場合さらに安定性、再現性を
高めることができる。
In this respect, in this embodiment of the present invention, even when performing maintenance inspection inside the plasma generation chamber 6, the cavity resonator 1 and the slit plate 5 are not separated, and the plasma generation chamber 6 is
Since the cover can be removed, workability is good and reproducibility is excellent. In addition, if the slit plate 5 is of a specification that does not require maintenance or cleaning, it is also possible to integrate the slit plate 5 with the cavity resonator 1, and in this case, stability and reproducibility can be further improved.

また、プラズマに接する壁面はすべて高純度な石英で覆
われているため、重金属などの不純物による素子の汚染
に対しても強い構造である。
Furthermore, since all of the wall surfaces in contact with the plasma are covered with high-purity quartz, the structure is resistant to contamination of the device by impurities such as heavy metals.

ただし、不純物による素子の汚染の間鴨が生じない場合
は、アルミナからなるセラミックスや、四弗化エチレン
等でもよく、マイクロ波を透過し得る材料であればよい
However, if the contamination of the element by impurities does not result in any leakage, ceramics made of alumina, tetrafluoroethylene, or the like may be used, as long as the material can transmit microwaves.

さらには、スリット板5のスリットを大気中に設けてい
るため、プラズマによる加熱が起こらないので、スリッ
ト板5の熱変形も生じない。
Furthermore, since the slits of the slit plate 5 are provided in the atmosphere, heating by plasma does not occur, so that no thermal deformation of the slit plate 5 occurs.

加えて、マイクロ波がプラズマ発生室6側へ放射される
スリットがプラズマに直接触れないだめプラズマの密度
の相違によるスリット毎のマイクロ波放射強度のばらつ
きが大幅に改善され、その結果プラズマの安定度を格段
に向上させることができる。まだ、スリット板5および
空洞共振器1の材料は、内面が導伝体であればどんな材
料でもよい。
In addition, since the slit through which the microwave is radiated toward the plasma generation chamber 6 side does not come into direct contact with the plasma, variations in the microwave radiation intensity from slit to slit due to differences in plasma density are greatly improved, and as a result, the stability of the plasma is improved. can be significantly improved. However, the slit plate 5 and the cavity resonator 1 may be made of any material as long as the inner surface is a conductor.

7” 7 スマCvDの場合も、前述のエツチングと同
様にガス供給管9より成膜ガスを供給することで、基板
12の表面に成膜することができる。また。
7" 7 In the case of SmaCvD as well, a film can be formed on the surface of the substrate 12 by supplying a film forming gas from the gas supply pipe 9 in the same manner as in the above-described etching.

基板12ニ入射するイオンのエネルギーを制御すること
で、膜質の制御が可能である。このように、この実施例
によれば均一で膜質のよい成膜が可能である。
Film quality can be controlled by controlling the energy of ions incident on the substrate 12. In this way, according to this embodiment, it is possible to form a uniform film with good quality.

以上のように、この実施例でプラズマと、プラズマから
入射するイオンのエネルギーを用いる処理への適用が可
能である。
As described above, this embodiment can be applied to processing using plasma and the energy of ions incident from the plasma.

また、空洞共振器の構造、高周波心源周波数は。Also, the structure of the cavity resonator and the high frequency core frequency.

この実施例に限定されるものではない。空洞共振器の構
造は、矩形構造による共振器、同軸構造による共振器等
、共振条件が成り立つものであれば。
The invention is not limited to this example. The structure of the cavity resonator may be any structure that satisfies the resonance conditions, such as a rectangular resonator or a coaxial resonator.

共系モード、構造とも任意に選択して使用することがで
きる。高周波”妊源周波数も、直流から数十MHzまで
任意に選ぶことができる。ただし、プラズマ処理を施す
処理対称が絶縁膜、または処理対象に絶縁膜が含まれる
場合には、100KHzから数十MHzまでの高周波が
適当である。
Both co-system mode and structure can be arbitrarily selected and used. The "high frequency" source frequency can also be arbitrarily selected from direct current to several tens of MHz.However, if the subject of the plasma treatment is an insulating film or the processing target includes an insulating film, the frequency from 100 KHz to several tens of MHz can be selected. High frequencies up to

次に、第5図は本発明の第2の実施例を示す縦断正面図
である。
Next, FIG. 5 is a longitudinal sectional front view showing a second embodiment of the present invention.

この第2の実施例では、プラズマ発生室6内に石英ベル
ジャ18が取り付けられている。この石英ベルジャ18
は、プラズマ発生室乙の上部にQ IJソング3を介し
て取り付けられていて、プラズマ発生室乙の真空を封止
するようになっている。
In this second embodiment, a quartz belljar 18 is installed inside the plasma generation chamber 6. This quartz bell jar 18
is attached to the upper part of plasma generation chamber B via QIJ song 3, and is designed to seal the vacuum of plasma generation chamber B.

前記石英ベルジャ18の内部において、電極7の上方に
は、ノズルリング19が設置されている。このノズルリ
ング19には、円周方向に等間隔をおいてガス吹出孔1
9aが複数個設けられている。また、前記ノズルリング
19はガス供給管9に接続されている。そして、ガス供
給管9を通り、ノズルリング19のガス吹出孔19aか
1)プラズマ発生室6内に。
Inside the quartz belljar 18, above the electrode 7, a nozzle ring 19 is installed. This nozzle ring 19 has gas blowing holes 1 arranged at equal intervals in the circumferential direction.
A plurality of 9a are provided. Further, the nozzle ring 19 is connected to the gas supply pipe 9. Then, it passes through the gas supply pipe 9 and enters the plasma generation chamber 6 through the gas blowing hole 19a of the nozzle ring 19.

ガスを均等に供給するようになっている0、前記石英ベ
ルン、ヤ18の周囲に(げ、シールドカバ−20が設け
られている。このシールドカバー20ハ。
A shield cover 20 is provided around the quartz bell 18, which is designed to supply gas evenly.

マイクロ波の外部への漏洩を防ぐようになっている。前
記シールドカバー20には、壁面の任意の位置に監視窓
20aが設けられており、この監視窓20aから内部の
状況や、処理中のプラズマ光の分析、モニタリンクを行
うようになっている。
It is designed to prevent microwaves from leaking to the outside. The shield cover 20 is provided with a monitoring window 20a at an arbitrary position on the wall surface, and from this monitoring window 20a, the internal situation, analysis of plasma light during processing, and monitoring links are performed.

前記監視窓2Qa iCは、金網20bが取り付けられ
ていて、この金網20bによりマイクロ波の漏洩を防止
するようになっている。
A wire mesh 20b is attached to the monitoring window 2Qa iC, and the wire mesh 20b prevents leakage of microwaves.

この第2の実施例では、石英ベルジャ18がマイクロ波
導入窓と真空容器を兼ねるので、構造を簡単にすること
ができる。したがって、プラズマ発生室6のクリーニン
グ等が容易になり、異物数を低減できることから1歩留
まりをより一層向上させることができる。
In this second embodiment, the quartz belljar 18 serves both as the microwave introduction window and the vacuum container, so the structure can be simplified. Therefore, cleaning of the plasma generation chamber 6, etc. becomes easy, and the number of foreign substances can be reduced, so that the yield per product can be further improved.

なお、この第2の実施例の他の構成2作用は、前記第1
の実施例と同様である。
Note that the other configuration 2 effect of this second embodiment is the same as that of the first embodiment.
This is similar to the embodiment.

続いて、第6図は本発明の第3の実施例を示す縦断正面
図である。
Next, FIG. 6 is a longitudinal sectional front view showing a third embodiment of the present invention.

この第6の実施例は、アッシング処理に適用した例を示
すもので、プラズマ発生室6の上部に取り付けら、れた
石英板4とステージ22の中間に、メツシー筒21が固
定されている。また、メツシー筒21はマイクロ波が透
過しない寸法に形成されている。
This sixth embodiment shows an example applied to an ashing process, in which a mesh cylinder 21 is fixed between a quartz plate 4 attached to the upper part of a plasma generation chamber 6 and a stage 22. Further, the mesh cylinder 21 is formed in a size that does not allow microwaves to pass therethrough.

前記メツシニ筒21には、高電圧発生電源(図示せず)
と、これに接続された一対の電極とで構成された第2の
プラズマ発生手段が設けられている。
The mesh tube 21 includes a high voltage generating power source (not shown).
and a pair of electrodes connected to the second plasma generating means.

前記一対の電極は、基板搭載用のステー′)22と、空
洞共振器1とで構成されている。
The pair of electrodes is composed of a stay 22 for mounting a substrate and a cavity resonator 1.

前記メツシュ筒21の外周には、ノズルリング23が取
り付けられている。このノズルリンク251’li、内
側の壁に5円周方向に等間隔をおいてガス吹出孔25a
が設けられている。また、ノズルリング23はガス供給
管9に接続されている。そして、ガス供給管9かもノズ
ルリング23に酸素ガスを導入し。
A nozzle ring 23 is attached to the outer periphery of the mesh tube 21. This nozzle link 251'li has 5 gas blowing holes 25a arranged at equal intervals in the circumferential direction on the inner wall.
is provided. Further, the nozzle ring 23 is connected to the gas supply pipe 9. Then, the gas supply pipe 9 also introduces oxygen gas into the nozzle ring 23.

ノズルリング23に設けられたガス吹出孔23aを通じ
て、メツシー筒21に酸素ガスを供給するようになって
いる。
Oxygen gas is supplied to the mesh cylinder 21 through a gas blowing hole 23a provided in the nozzle ring 23.

前記ノズルリング23の外周には、石英筒25が取り付
けられている。この石英筒25ば、上、下部に0リング
24a、 241)をはさんで、プラズマ発生室6のほ
ぼ中間部に固定されている。
A quartz cylinder 25 is attached to the outer periphery of the nozzle ring 23. This quartz cylinder 25 is fixed approximately in the middle of the plasma generation chamber 6 with O-rings 24a, 241) sandwiched between its upper and lower parts.

この第5の実施例では、メツシュ筒21にガス供給管9
→ノズルリング26→ガス吹出孔23aを通じて酸素ガ
スを供給する。
In this fifth embodiment, a gas supply pipe 9 is provided in the mesh tube 21.
→ Nozzle ring 26 → Oxygen gas is supplied through the gas blowing hole 23a.

ついで、マグネトロン3を動作させ、マイクロ波を供給
し、スリット板5とメツシュ筒21の間にプラズマを発
生させる。メツシー筒21ハ、マイクロ波が透過しない
寸法となっているため、プラズマはメツシュ筒21と石
英板4の間に閉じ込められる。
Next, the magnetron 3 is operated to supply microwaves to generate plasma between the slit plate 5 and the mesh tube 21. Since the mesh tube 21 is dimensioned so that microwaves do not pass therethrough, the plasma is confined between the mesh tube 21 and the quartz plate 4.

その結果、酸素ガスはラジカル状となり、メツシュ筒2
1を通して基板12上に供給される。この酸素ラジカル
により、基板上のレジスト膜をアッシング処理すること
ができる。
As a result, the oxygen gas becomes a radical, and the mesh tube 2
1 onto the substrate 12. This oxygen radical allows the resist film on the substrate to be subjected to an ashing process.

また、この第6の実施例ではプラズマ発生室6の一部を
石英筒25で構成したことにより、内部の状況を監視し
やすくすることができる。
Furthermore, in this sixth embodiment, since a part of the plasma generation chamber 6 is constructed of the quartz cylinder 25, the internal situation can be easily monitored.

なお、この第3の実施例の他の構成1作用は、前記第1
.第2の実施例と同様である。
Note that the other configuration 1 effect of this third embodiment is as follows:
.. This is similar to the second embodiment.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明した本発明の特許請求の範囲第1項記載の発明
によれば、プラズマ発生室と空洞共振器とを互いVC機
能を維持した状態で取り外し可能に構成しているので、
プラズマ発生室内の保守2点検に際して、プラズマ発生
室を容易に開放でき。
According to the invention described in claim 1 of the present invention described above, since the plasma generation chamber and the cavity resonator are configured to be removable while maintaining the VC function,
The plasma generation chamber can be easily opened for maintenance and inspection inside the plasma generation chamber.

また共秦器特性を変えることなく、プラズマ発生室と空
洞共振器とを使用状態に容易に結合し得る効果がある。
In addition, there is an effect that the plasma generation chamber and the cavity resonator can be easily combined in the operating state without changing the resonance characteristics.

また、本発明の特許請求の範囲第2項記載の発明によれ
ば、空洞共振器におけるプラズマ発生室側において、プ
ラズマ発生室内Vこ設置された電極と対向する位置に、
マイクロ波を供給するスリットを設けているので5高周
波電流が電極上で均等に流れる結果、処理対象上の全面
にわたって、イオンのエネルギーを均一に作用させ得る
効果がある。
Further, according to the invention described in claim 2 of the present invention, on the plasma generation chamber side of the cavity resonator, at a position facing the electrode installed in the plasma generation chamber V,
Since the slit for supplying microwaves is provided, the high frequency current flows uniformly on the electrode, resulting in the effect that the energy of ions can be applied uniformly over the entire surface of the object to be treated.

さらに、本発明の特許請求の範囲第3項記載の発明によ
れば、空洞共振器に設けられた前記スリットのプラズマ
発生室側に、マイクロ波を透過する材料で形成されかつ
プラズマ発生室を真空状態に維持する部材を配置してい
るので、スリットが直接プラズマに触れないため、プラ
ズマの密度の相違によるスリット毎のマイクロ波放射強
度のばらつきを大幅に改善でき、その結果プラズマの安
定度を格段に向上させることができ、またスリットが設
けられている板の、プラズマによる加熱を防止できるの
で、この板の熱変形を防ぎ得る効果がある。
Furthermore, according to the invention described in claim 3 of the present invention, the slit provided in the cavity resonator is formed of a material that transmits microwaves on the plasma generation chamber side, and the plasma generation chamber is evacuated. Because the slits do not come into direct contact with the plasma, the dispersion of microwave radiation intensity from slit to slit due to differences in plasma density can be greatly reduced, and as a result, the stability of the plasma is greatly improved. In addition, it is possible to prevent the plate provided with the slits from being heated by the plasma, which has the effect of preventing thermal deformation of the plate.

さらにまた、本発明の特許請求の範囲第4項記載の発明
では、プラズマ発生室を真空状態に維持する前記部材を
石英からなるガラスで構成し、特許請求の範囲第5項記
載の発明では前記部材をアルミナからなるセラミックス
により構成しているので、スリットが設けられている板
の熱変形をより一層効果的に防止でき、特に石英からな
るガラスで構成した時は5重金属等の不純物による汚染
からプラズマ発生室を保護し得る効果がある。
Furthermore, in the invention set forth in claim 4 of the present invention, the member for maintaining the plasma generation chamber in a vacuum state is made of glass made of quartz, and in the invention set forth in claim 5, Since the member is made of ceramics made of alumina, it is possible to more effectively prevent thermal deformation of the plate on which the slits are provided, and especially when it is made of glass made of quartz, it can be prevented from being contaminated by impurities such as heavy metals. This has the effect of protecting the plasma generation chamber.

そして1本発明の特許請求の範囲第6項記載の発明によ
れば、プラズマ発生室の内部に、第2のプラズマ発生手
段を設けており、この第2のプラズマ発生手段に僚素ガ
スを導入し、プラズマを発生はせることにより、酸素ガ
スがランカル状となり、この酸素ラジカルにより処理対
象のレジスト膜をアッシング処理し得る効果がある。
According to the invention set forth in claim 6 of the present invention, a second plasma generation means is provided inside the plasma generation chamber, and a nitrogen gas is introduced into the second plasma generation means. However, by generating plasma, the oxygen gas becomes Rancal-like, and the resist film to be processed can be ashed by the oxygen radicals.

しかも1本発明の特許請求の範囲第7項記載の発明では
前記第2のプラズマ発生手段を、高電圧発生電源と、一
対の電極とで構成し、また特許請求の範囲第8項記載の
発明では前記一対の電極を基板搭載用のステージと、空
洞共振器とで構成しているので、@記アッシング処理を
的確に行い得る効果がある。
Moreover, in the invention set forth in claim 7 of the present invention, the second plasma generating means is constituted by a high voltage generating power source and a pair of electrodes, and the invention set forth in claim 8 Since the pair of electrodes is composed of a stage for mounting the substrate and a cavity resonator, there is an effect that the ashing process described above can be performed accurately.

さらに5本発明の特許請求の範囲第9項記載の発明では
前記第2のプラズマ発生手段の高電圧発生電源として、
交流電源を採用し、また特許請求の範囲第10項記載の
発明では直流電源を採用しており、それぞれ前記アッシ
ング処理を的確に行い得る効果がある。
Furthermore, in the invention described in claim 9 of the present invention, as a high voltage generation power source for the second plasma generation means,
An alternating current power supply is employed, and the invention described in claim 10 employs a direct current power supply, each of which has the effect of accurately performing the ashing process.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の第1の実施例を示す縦断正面図、第2
図、第6図および第4□□□はそれぞれスリンI・板の
色々な実施例を示す平面図、第5□□□は本発明の第2
の実施例を示す縦断正面図、第6図は本発明の第3の実
施例を示す縦断正面図である。 1・・・空洞共振器、 2・・・マイクロ波の導波管。 6・・・マグネトロン、   4・・・石英板。 5・・・スリット板、 5a、5b、5c・・スリット、 6・・・プラズマ発生室、  7・・・電極、9・・・
ガス供給管、10・・・ガス排気管。 11・・・高周波電源、   12・・・基板、15・
・・石英円筒、    15a・・・ガス吹出孔。 16・・・石英リング、   18・・・石英ベルジャ
。 19・・・ノズルリング、19a・・・ガス吹出孔、2
0・・シールドカバー  21・・・メツシュ筒、22
・・・基板搭載用のステージ、 23・・・ノズルリング、  26a・・・ガス吹出孔
、25・・・石英筒。 代理人 弁理士 小 川 勝 6−)
FIG. 1 is a longitudinal sectional front view showing a first embodiment of the present invention, and a second embodiment of the present invention is shown in FIG.
Figures 6 and 4 □□□ are respectively plan views showing various embodiments of Surin I/plates, and 5 □□□ is the second embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a longitudinal sectional front view showing a third embodiment of the present invention. 1...Cavity resonator, 2...Microwave waveguide. 6... Magnetron, 4... Quartz plate. 5... Slit plate, 5a, 5b, 5c... Slit, 6... Plasma generation chamber, 7... Electrode, 9...
Gas supply pipe, 10... gas exhaust pipe. 11... High frequency power supply, 12... Board, 15...
...Quartz cylinder, 15a...Gas blowout hole. 16...Quartz ring, 18...Quartz bell jar. 19... Nozzle ring, 19a... Gas blowing hole, 2
0...Shield cover 21...Mesh tube, 22
...Stage for board mounting, 23... Nozzle ring, 26a... Gas blow-off hole, 25... Quartz cylinder. Agent: Patent attorney Masaru Ogawa 6-)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、マイクロ波のエネルギーを用いてプラズマを発生さ
せるプラズマ処理装置において、真空雰囲気に保持され
、前記プラズマを発生させかつ発生したプラズマを維持
するプラズマ発生室と、前記マイクロ波のエネルギーを
蓄積しかつ増大させる空洞共振器とを有し、これらプラ
ズマ発生室と空洞共振器とを互いに機能を維持した状態
で取り外し可能に構成したことを特徴とするプラズマ処
理装置。 2、特許請求の範囲第1項において、前記空洞共振器に
おけるプラズマ発生室側において、プラズマ発生室内に
設置された電極と対向する位置に、空洞共振器からプラ
ズマ発生室にマイクロ波を供給するスリットを設けたこ
とを特徴とするプラズマ処理装置。 3、特許請求の範囲第2項において、前記空洞共振器に
設けられたスリットのプラズマ発生室側に、マイクロ波
を透過する材料で形成されかつプラズマ発生室を真空状
態に維持する部材を配置したことを特徴とするプラズマ
処理装置。 4、特許請求の範囲第3項において、前記プラズマ発生
室を真空状態に維持する部材は、石英からなるガラスで
あることを特徴とするプラズマ処理装置。 5、特許請求の範囲1項において、前記プラズマ発生室
を真空状態に維持する部材は、アルミナからなるセラミ
ックスであることを特徴とするプラズマ処理装置。 6、特許請求の範囲第1項において、前記プラズマ発生
室の内部に、第2のプラズマ発生手段を設けたことを特
徴とするプラズマ処理装置。 7、特許請求の範囲第6項において、前記第2のプラズ
マ発生手段は高電圧発生電源と、これに接続された一対
の電極とで構成されていることを特徴とするプラズマ処
理装置。 8、特許請求の範囲第7項において、前記一対の電極は
基板搭載用のステージと、空洞共振器とで構成されてい
ることを特徴とするプラズマ処理装置。 9、特許請求の範囲第7項において、前記高電圧発生電
源は高周波を含む交流電源であることを特徴とするプラ
ズマ処理装置。 10、特許請求の範囲第7項において、前記高電圧発生
電源は直流電源であることを特徴とするプラズマ処理装
置。
[Claims] 1. In a plasma processing apparatus that generates plasma using microwave energy, a plasma generation chamber is maintained in a vacuum atmosphere and generates the plasma and maintains the generated plasma; 1. A plasma processing apparatus comprising: a cavity resonator for accumulating and increasing energy; the plasma generation chamber and the cavity resonator are configured to be removable while maintaining their functions. 2. In claim 1, a slit for supplying microwaves from the cavity resonator to the plasma generation chamber is provided at a position facing an electrode installed in the plasma generation chamber on the plasma generation chamber side of the cavity resonator. A plasma processing apparatus characterized by being provided with. 3. In claim 2, a member made of a material that transmits microwaves and that maintains the plasma generation chamber in a vacuum state is arranged on the plasma generation chamber side of the slit provided in the cavity resonator. A plasma processing apparatus characterized by the following. 4. The plasma processing apparatus according to claim 3, wherein the member for maintaining the plasma generation chamber in a vacuum state is glass made of quartz. 5. The plasma processing apparatus according to claim 1, wherein the member for maintaining the plasma generation chamber in a vacuum state is a ceramic made of alumina. 6. A plasma processing apparatus according to claim 1, characterized in that a second plasma generation means is provided inside the plasma generation chamber. 7. A plasma processing apparatus according to claim 6, wherein the second plasma generating means is comprised of a high voltage generating power source and a pair of electrodes connected to the high voltage generating power source. 8. A plasma processing apparatus according to claim 7, wherein the pair of electrodes comprises a stage for mounting a substrate and a cavity resonator. 9. A plasma processing apparatus according to claim 7, wherein the high voltage generating power source is an alternating current power source including high frequency. 10. The plasma processing apparatus according to claim 7, wherein the high voltage generating power source is a DC power source.
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